基于光子灯笼耦合波导阵列的模态分析

我们提出一种集成光学元件的新概念，能够测量多模波导尖端处各模式的复振幅。该器件使用光子灯笼将$N$模波导所承载的光功率分配到一组单模波导中，这些单模波导激发至少$N^2$个单模倏逝耦合波导的周期性阵列。阵列每个输出端检测到的功率是模式振幅乘积的线性组合——在适当条件下，该关系可求逆，从而推导出输入端模式混合的振幅与相对相位。我们讨论了该器件的预期性能，并提出将其应用于高功率光纤激光器中模态不稳定性的实时测量。